Curentul de saturație (sau curentul de scară), mai exact curentul de saturație inversă, este acea parte a curentului invers dintr-o diodă semiconductoare cauzată de difuzia purtătorilor minoritari din regiunile neutre în regiunea de epuizare. Acest curent este aproape independent de tensiunea inversă. (Steadman 1993, 459)
IS, curentul de saturație de polarizare inversă pentru o diodă p-n ideală, este dat de (Schubert 2006, 61):
I S = e A n i 2 ( 1 N D D D p τ p + 1 N A D n τ n ) , {\displaystyle I_{\text{S}}=eAn_{\text{i}}^{2}\left({\frac {1}{N_{\text{D}}}}{\sqrt {\frac {D_{{\text{p}}}{\tau _{\text{p}}}}}+{\frac {1}{N_{\text{A}}}}{\sqrt {\frac {D_{\text{n}}}{\tau _{\text{n}}}}}\right),\,}
unde
e este sarcina elementară A este aria secțiunii transversale Dp, Dn sunt coeficienții de difuzie a găurilor și respectiv a electronilor, ND, NA sunt concentrațiile de donor și acceptor pe partea n și respectiv p, ni este concentrația intrinsecă de purtători în materialul semiconductor, τ p , τ n {\displaystyle \tau _{\text{p}},\tau _{\text{n}}}. sunt duratele de viață ale purtătorilor de găuri și, respectiv, de electroni.
Creșterea polarizării inverse nu permite purtătorilor de sarcină majoritari să difuzeze prin joncțiune. Totuși, acest potențial ajută unii purtători de sarcină minoritari să traverseze joncțiunea. Deoarece purtătorii de sarcină minoritari din regiunea n și regiunea p sunt produși de perechile de electroni-găuri generate termic, acești purtători de sarcină minoritari sunt extrem de dependenți de temperatură și independenți de tensiunea de polarizare aplicată. Tensiunea de polarizare aplicată acționează ca o tensiune de polarizare directă pentru acești purtători de sarcină minoritari și un curent de mică magnitudine circulă în circuitul extern în direcția opusă celei a curentului convențional datorită momentului purtătorilor de sarcină majoritari.
Rețineți că curentul de saturație nu este o constantă pentru un anumit dispozitiv; el variază cu temperatura; această variație este termenul dominant în coeficientul de temperatură pentru o diodă. O regulă obișnuită este că se dublează pentru fiecare creștere de 10 °C a temperaturii. (Bogart 1986, 40)
(Bogart 1986, 40).